Лекция 5: физиология эндокринной системы

Лекция 5: ФИЗИОЛОГИЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ

План:

Общая характеристика желез внутренней секреции и гормонов.

Гипоталамо-гипофизарная система.

Щитовидная и околощитовидная (паращитовидная) железы.

Надпочечники.

Общая характеристика желез внутренней секреции и гормонов

Организмом управляют две системы: гуморальная и нервная. Железы гуморальной системы выделяют свои сигналы (гормоны) прямо в кровеносную систему и с током крови они достигают клеток. В нервной системе электрические сигналы идут по нерву и, подойдя вплотную к органу нерв, выделяет свой передатчик – медиатор.

Различия между нервной и эндокринной регуляцией

информация передается по аксонам в виде нервных, электрических импульсов	информация передается химическими веществами через кровеносное русло
скорость передачи быстрая	скорость передачи медленная
ответ наступает сразу же	ответ обычно развивается медленно
ответ кратковременный	ответ продолжительный
ответ четко локализован	ответ обычно генерализован

 

Все железы организма принято делить на три группы:

- экзокринные (слюнные, кожные, пищеварительные);

- эндокринные, не имеющие выводных протоков. Их клетки оплетены сетью кровеносных и лимфатических капилляров, и продукты жизнедеятельности выделяются непосредственно в просвет капилляров (гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, околощитовидная железа, надпочечники, эпифиз, вилочковая железа, плацента, желтое тело);

- смешанной секреции - наряду с внутрисекреторной осуществляют внешнесекреторную функцию (половые железы, поджелудочная железа)

Гормоны – органические сигнальные молекулы, Их роль информационная, поскольку в зависимости от своего взаимодействия с рецепторами и от состояния клеток-мишеней они включают и выключают на генетическом уровне определенные клеточные программы, моделируют эффективность их осуществления. Гормоны оказывают влияние буквально на все стороны обмена веществ, структуры и функции организма.

Действие основано на стимуляции или угнетении активности определенных ферментов:

- посредством активации или ингибирования уже имеющихся ферментов в клетке;

- посредством изменения концентрации ферментов за счет ускорения или замедления синтеза ферментов путем активации генов;

- посредством увеличения или уменьшения проницаемости клеточных мембран и других веществ, благодаря чему облегчается или тормозится действие фермента на субстрат.

Классификация гормонов по химической природе:

1. стероидные гормоны (производные холестерина) - все гормоны коры надпочечников и половых желез;

2. полипептидные и белковые гормоны - гормоны гипоталамуса; к простым белкам относятся инсулин, гормон роста и др., к сложным белкам гликопротеидам — фолликулостимулирующий, лютеинизирующий и тиреотроппый гормоны гипофиза;

3. производные аминокислот - адреналин, норадреналин, дофамин, тироксин, трийодтиронин.

Типы влияния гормонов на организм (функции):

1. Метаболическое: влияют на обмен веществ, активность или концентрацию ферментов, проницаемость клеточных мембран;

2. Морфогенетитческое: стимуляция роста, развития, дифференцировки тканей;

3. Коррегирующее: влияние на отдельные органы-мишени (сердце, сосуды, матка и др.) путем изменения их функции.

Свойства гормонов

Специфичность – каждый гормон характеризуется определенной, присущей только ему химической структурой, местом синтеза, функцией;

Относительно небольшой размер молекул – это позволяет гормонамлегко проникать через эндотелий капилляров и мембраны клеток.

  Высокая биологическая активность - оказывают физиологическое действие в малых концентрациях;

Дистантность действия – влияют на ткани, удаленные от места их образования. Исключение: тканевые гормоны.

  Быстро разрушаются, не накапливаются, должны постоянно образовываться в ЖВС.

  Отсутствие видовой специфичности (кроме пептидных гормонов). Это дает возможность использовать гормональные препараты, полученные от одних животных другими.

Методы изучения функций желез внутрен­ней секреции.

1. Метод экстирпации — оперативного удаления той или иной эндокринной железы с последующим изучением изменений, которые произойдут в организме в результате такой операции. Вместо хирургического удаления можно выключить функцию эндокринных желез хи­мическими веществами — ингибиторами. На­пример, аллоксан избирательно выключает клетки островков Лангерганса поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин.

2.Метод трансплантации. Он за­ключается в пересадке эндокринных желез. Пере­садку органа, взятого у того же самого живот­ного, называют аутотрансплантацией. Если пересаживают железу другого животного того же вида, это будет гомотрансплантация. Пере­садка железы, взятой у животного другого вида, носит название гетеротрансплантации.

3.Парабиоз. Создание общего крово­обращения также используют при изучении функции желез внутренней секреции. Для этого хирургическим путем соединяют крове­носные сосуды двух или большего числа жи­вотных одного и того же вида. Интересные наблюдения проведены на сросшихся близ­нецах, имеющих раздельную нервную систему, но общее кровообращение.

4. Введение экстрактов эндо­кринных желез и препаратов гор­монов.

5. Химические и биологические методы. Определяют содержание гормонов в крови, притекающей к эндокринной железе и оттекающей от нее.

6. Химический синтез гормонов.

Метод радиоавтографии.

9. Иммуногистохимический метод. – используют специфические сыворотки, содержащие антитела против определенных гормонов.

ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА

У большинства животных щитовидная железа состоит из двух долей, которые расположены по обе стороны трахеи и соединены перешейком. По объему кровоснабжения она занимает первое место. Она имеет дольчатое строение, ткань каждой доли состоит из железистых пузырьков – фолликулов. В стенке фолликулов встречаются парафолликулярные клетки.

ГОРМОНЫ:

1. Тироксин (тетрайодтиронин)

2. Трийодтиронин

3. Тиреокальцитонин

Тироксин и трийодтиронин

- вырабатываются фолликулярными клетками железы из АК тирозина и йода: поставляемый с кровью йодид в тиреоцитах подвергается окислению и превращается в молекулярный йод, который и вступает в соединение с тирозином.

- трийодтрионин обладает в 5-6 раз большей активностью, чем тироксин, а его действие аналогично действию тироксина.

ФУНКЦИИ тироксина и трийодтиронина

- действуют на морфогенез, рост (влияют на эмбриогенез, т.е. на рост, развитие костей и дифференциацию органов)

- влияют на обмен белков, липидов и углеводов, стимулируя окислительные процессы, усиливают сердечную деятельность

- влияют на теплорегуляцию, повышают теплообразование

- влияют на нервную систему, повышая возбудимость симпатики и парасимпатики, на психические реакции

- увеличивают размеры молочных альвеол и секреторных клеток в них, стимулирует образование предшественников молока в крови для синтеза молочного жира

- способствуют всасыванию летучих жирных кислот (ЛЖК) в преджелудках у жвачных

- регулируют рост пера у птиц и шерсти у животных, линьку и стимулирует яйценоскость птиц

При гипофункции возникают следующие заболевания: кретинизм, миксидема, эндемический зоб. При гиперфункции – базедова болезнь у человека, у животных не регистрируется.

Регуляция секреции тироксина и трийодтиронина

1. Нервная регуляция.

Кора больших полушарий – ретикулярная формация – гипоталамус – вегетативная н.с. (симпатика усиливает активность щитовидной железы, парасимпатика – угнетает)

2. Гуморальная регуляция.

Тиреотропный гормон (ТТГ) гипофиза путем обратной связи через гипоталамус. При повышении содержания в крови гормонов щитовидной железы снижается выделение аденогипофизом ТТГ и щитовидная железа уменьшает секрецию своих гормонов, и наоборот.

Также влияет содержание йода в крови.

Известна физиологическая гипофункция железы во время спячки, физиологическая гиперфункция – при беременности, лактации.

Тиреокальцитонин синтезируют парафолликулярные клетки.

 ФУНКЦИИ тиреокальцитонина ( антагонист паратгормона )

- регулирует кальциево-фосфорный обмен в организме.

Угнетает остеокласты, активизирует остеобласты – кальций и фосфор из крови переходят в костную ткань. Усиливает выделение фосфатов с мочой. Снижает в результате уровень кальция и фосфора в крови.

ОКОЛОЩИТОВИДНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ

Паращитовидные железы представлены одной или двумя парами, расположенными на поверхности щитовидной железы или несколько впереди нее.

ГОРМОН

Паратгормон  - полипептид, антагонист кальцитонина.

ФУНКЦИИ

- регулирует кальциево-фосфорный обмен в организме.

Активирует остеокласты, кальций выводится из костей в кровь. Способствует всасыванию кальция и фосфора из кишечника, повышает реабсорбцию кальция в почечныхканальцах и увеличивает выведение фосфора с мочой. Обеспечивает тонус скелетных мышц, вместе с витамином D поддерживает постоянный уровень кальция и фосфора в крови

При гипофункции паращитовидных желез нарушается нормальное расщепление белков и увеличивается содержание в крови ядовитых продуктов белкового распада. Кальций, принятый с пищей, не удерживается и удаляется, повышается возбудимость нервной системы и возникает тетания.

При гиперфункции повышается содержание кальция в крови, понижается возбудимость нервной системы, расстраивается пищеварение, возникает рвота.

Регуляция функции паращитовидной железы:

1. Нервная регуляция.

Симпатика усиливает активность околощитовидной железы.

2. Гуморальная регуляция.

Активность зависит от содержания кальция в крови. Уменьшение его концентрации в крови на 1 мг% является адекватным стимулом для выведения железой гормона. Предполагают, что существует обратная связь в регуляции железы с гипоталамусом и гипофизом.

Физиологическая гиперфункция - конце беременности животных и в период лактации, а также при рахите и недостатке света. У птиц выделяется больше паратгормона при яйцекладке, что связано с большим расходом кальция для образования скорлупы яиц. В эмбриональном периоде паратгормон начинает выделяться у плода во втором периоде беременности, способен проходить через плаценту в кровь матери и принимать участие в регуляции содержания кальция и фосфора в ее организме.

 

Надпочечники

Надпочечники - парные органы, расположенны у животных впереди почек. Они состоят из двух компонентов: коры и мозгового вещества. Мозговое вещество находится в центре надпочечника и составляет около 10% всей ткани железы. Каждый слой является самостоятельной ЖВС, имеющей разное происхождение, иннервацию и кровоснабжение.

КОРА НАДПОЧЕЧНИКОВ

Принято различать три зоны коры: пучковую, клубочковую и сетчатую.

Клубочковая зона

ГОРМОНЫ

Минералокортикоиды – альдостерон и его производные (дезоксикортикостерон)

ФУНКЦИИ

Альдостерон – жизненно необходимый гормон, при отсутствии смерть вероятна через несколько часов вследствие грубого нарушения гомеостаза.

- регулирует водно-минеральный обмен, кислотно-щелочное равновесие и объем жидких сред в организме (крови и тканевой жидкости)

- натрий-сберегающий гормон - усиливает реабсорбцию натрия и хлора из первичной мочи и снижает реабсорбцию калия, водорода и аммония. Это способствует удержанию воды в теле и выведению калия из организма. Если же натрий будет выводиться больше, то калий, накапливаясь в крови, может вызвать отравление организма.

- активирует переход натрия из скелетных мышц во внеклеточную жидкость, а калия в обратном направлении.

Регуляция секреции минералокортикоидов зависит от уровня натрия и калия в крови: уменьшение содержания натрия в крови и снижение осмотического давления стимулирует образование альдостерона, а увеличение натрия – тормозит. Торможение секреции альдостерона также происходит при увеличении объема тканевой жидкости, т.к. натрий не удерживается в крови и выделяется с мочой, выводя с собой и воду.

Пучковая зона

ГОРМОНЫ

Глюкокортикоиды – гидрокортизон (кортизол) и кортикостерон. Из кортизола вне надпочечников образуется кортизон.

ФУНКЦИИ

1.  Регуляция обмена веществ.

- в углеводном обмене: стимулирует глюконеогенез (образование углеводов из дезаминированных АК и жирных кислот), увеличение уровня сахара в крови и гликогена в тканях

- в белковом обмене: распад белков, дезаминирование АК

- в жировом обмене: принедостатке глюкозы мобилизуют жир из депо и использование его в энергетических процессах

- в водном и минеральном обмене: также как минеролокортикоиды, но слабее.

2. Противовоспалительное действие, ускоряют заживление ран, угнетают все стадии воспалительной реакции

3. Противоаллергическое действие

4. Подавление иммунитета

 

Регуляция секреции глюкокортикоидов

- стимулирует секрецию через гипоталамо-гипофизарную систему – кортиколиберин – АКТГ

- секреция усиливается при стрессах, при этом за счет глюконеогенеза повышается уровень глюкозы в крови и возрастает устойчивость организма к стрессам

- уменьшает секрецию альдостерон и СТГ

- при гормонотерапии синтез гормонов уменьшается вплоть до прекращения, поэтому отмену лечения гормонами проводят постепенно, снижая дозу в течение нескольких дней.

 

Сетчатая зона

ГОРМОНЫ

Половые гормоны (андростероиды) – андрогены, эстрогены, гестагены

ФУНКЦИИ

- те же, что и половых гормонов яичников и семенников, но регулируют эти функции в раннем возрасте (до полового созревания) и в старости (в постклимактерический период).

МОЗГОВОЕ ВЕЩЕСТВО

ГОРМОНЫ

Адреналин и норадреналин – это катехоламины.

ФУНКЦИИ

Адреналини норадреналин

- влияют на многие органы и ткани подобно постганглионарным симпатическим нервам, т.е. обеспечивают экстренную перестройку функций, направленную на повышение работоспособности организма в чрезвычайных условиях (физическая нагрузка, стресс и т.д.).

1 – усиливают обменные процессы в клетках – распад гликогена, жира, освобождение энергии

2 – усиливают работу сердца, повышают кровяное давление, суживают сосуды кожи, брюшных органов, расширяют сосуды работающих мышц, сердца, мозга

3 – уменьшают тонус мышц ЖКТ, угнетают секрецию желез, расслабляют бронхи, расширяют зрачок.

4 – повышают возбудимость рецепторов (слуха, зрения)

Норадреналин

- более сильное сосудосжимающее действие, участвует в регуляции артериального давления

- значительно меньшее стимулирующее влияние на сокращения сердца

Регуляция

1. Нервная регуляция: кора больших полушарий, где происходит анализраздражений, условно-рефлекторный выброс адреналина (перед экзаменом). Лимбическая система, гипоталамус, симпатическая н.с. усиливают выброс адреналина

2. Гуморальная регуляция.

При снижении уровня сахара в крови усиливается функция мозгового слоя надпочечников.

 

Лекция 5: ФИЗИОЛОГИЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ

План: